一、产品介绍
黄土边坡降雨冲刷模型试验装置是自主研发的室内专用试验设备,专为研究黄土边坡在降雨条件下的侵蚀演化规律、防护措施效果及相关影响因素而设计。设备基于减排水理念,可精准模拟不同降雨工况、边坡参数及防护形式下的降雨冲刷过程,能真实还原黄土边坡从溅蚀、片蚀、沟蚀到坍塌、滑坡的完整侵蚀链条。其核心优势在于参数调节灵活、试验数据精准、操作便捷高效,可为黄土地区公路、铁路等工程的边坡防护设计、改良剂选型及坡比优化提供科学可靠的试验支撑,填补了黄土边坡降雨冲刷室内精细化模拟的技术需求。
二、技术参数
1.降雨参数:雨强调节范围70-140mm·h?1,可模拟大雨、暴雨、大暴雨工况,降雨均匀度≥85%,降雨历时连续可调(5-45min及以上),通过雾化喷头实现雨滴粒径模拟。
2.边坡参数:坡比可调节范围1:0.75-1:1.25,支持任意坡度固定;模型槽可组合为30cm×30cm、60cm×30cm、30cm×60cm、60cm×60cm四种坡体尺寸,坡体厚度6cm,表层防护土壤密度控制为1.1g·cm?3,含水率调节范围10%-15%。
3.测量精度:流量表测量精度±1%,累积冲刷量称重精度±0.1g,坡度调节精度±0.01。
4.结构参数:设备整体尺寸适配室内试验场景,模型槽采用高强防腐铁板材质,支架承重≥50kg,排水孔尺寸8cm(宽度),导水槽导流效率100%无残留。
5.环境要求:工作温度5-35℃,相对湿度≤85%,适配自来水供水(供水压力0.1-0.3MPa)。
三、试验方法
1.试验准备:选取黄土作为试验用土,按设计含水率(10% -15%)调配,分层填入模型槽并压实至规定密度(1.1g·cm?3);根据试验工况组装模型槽,调节至目标坡比,安装框格梁(如需)及改良土(按设计掺量均匀混合)。
2.设备调试:连接供水系统,打开流量表校准供水量,调节雾化喷头至目标雨强,通过预降雨验证降雨均匀性,确保无局部积水或降雨盲区。
3.试验运行:启动设备,按设定降雨历时开始试验,定时记录降雨时间、坡面侵蚀形态变化;试验结束后,收集集水桶内冲刷泥流,烘干至恒重后称重,计算累积冲刷量、冲刷速度及降低率。
4.变量控制:每次试验仅改变单一变量(如改良剂掺量、雨强或坡比),其余参数保持一致,通过多组平行试验减少误差(每组试验重复3次,取平均值)。
5.数据处理:采用冲刷速度降低率α=(w?- w?)/w?×100%(w?为素土冲刷速度,w?为改良土冲刷速度)、累积冲刷量降低率β=(m?-m)/m?×100%(m?为素土累积冲刷量,m为试验组累积冲刷量)量化分析防护效果,结合坡面形态照片完成试验报告。